In der Konzeptphase werden prinzipiell eine oder mehre Lösungen festgelegt. Dabei wird zwischen einer Ideenfindungs- und einer Bewertungsphase unterschieden.

Die Lösung soll immer so gut wie nötig und so kostengünstig wie möglich sein!

Funktionenformulierung

Bei der Funktionenformulierung wird versucht, die Komplexität der Aufgabenstellung zu verringern. Eine Gesamtfunktion wird in einzelne Teilfunktionen aufgeteilt. Danach werden zu den Teilfunktionen Lösungen gesucht, die später zur Gesamtlösung führen.

Hilfreich ist es dabei, wenn man die Funktionen nicht zu konkret wählt. So sollte man bei Wasserpumpe nicht „Wasser pumpen“ sondern „Flüssigkeit fördern“ als Teilfunktion wählen.

Von der Gesamtfunktion über Teilfunktionen und Teillösungen zur Gesamtlösung
Von der Gesamtfunktion über Teilfunktionen und Teillösungen zur Gesamtlösung

FAST-Diagramm (Functional Analysis System Technique)

Hat man die Funktionen erarbeitet, kann man sie in einem FAST-Diagramm anordnen. Dabei unterscheidet man zwischen

  • Übergeordneten Funktion,
  • Basisfunktion,
  • Folgefunktionen,
  • Akzeptierte Funktionen,
  • Parallel-Funktionen,

sowie

  • Unerwünschte Funktionen,
  • Ständige Funktionen,
  • Einmalige Funktionen und
  • Spezifikationen
FAST-Diagramm
FAST-Diagramm (Prinzip)

Ideenfindungstechniken in der Konzeptphase

Ideenfindungstechniken oder auch Kreativitätstechniken sind Methoden zur Förderung und zum Anregen der Kreativität. Sie lassen sich in konventionelle, intuitive und diskursive einteilen.

Zu den konventionellen Methoden zählen die Literaturrecherchen und die Analyse schon bekannter Systeme. Hierbei ist auch das empfehlenswerte Nachschlagwerk Entwerfen und Gestalten im Maschinenbau | Bauteile – Baugruppen – Maschinen zu nennen.

Intuitive Methoden

Die intuitive Methoden liefern in kurzer Zeit viele Ideen, die aus dem Unterbewusstsein generiert werden. Ideen, die aufgrund von Ideenbremsen wie der Gewohnheitsbremse, der emotionalen Bremse und einer vorzeitigen Bewertung oft unbewusst zurück gehalten werden.

Bionik

Bionik heißt Lernen von der Natur. Ihr Ziel ist ein von der Natur unabhängig und getrenntes Produkt oder Verfahren. Die Fa. Festo entwickelt im Bionic Learning Network, einem Verbund von Festo mit namhaften Hochschulen, Instituten und Entwicklungsfirmen, durch  natürliche Prinzipien neue Impulse für technische Anwendungen und die industrielle Praxis.

Sehr schöne Beispiele, in denen die die Umsetzung von Bionik gelungen ist, findet man in der Bionik-Vitrine.

Brainstorming

Brainstorming am Flipchart
Brainstorming am Flipchart

Die Methode Brainstorming kann mit „Gedankensturm“ übersetzt werden.

Ein Team aus 5-7 Personen aus unterschiedlichen Fachgebieten erarbeitet assoziativ mögliche Lösungen. Dabei gibt es keine hierarchische Struktur zwischen den Beteiligten. In kurzer Zeit (bis 30 min) werden viele Ideen gesammelt, ohne sie zu kommentieren oder zu bewerten. Auch phantasieren ist erlaubt.

Erst danach werden die Ergebnisse unter der Regie eines Gruppenleiters sortiert und anschließend bewertet.

Diskussion 66

Bei der Diskussion 66 werden werden nahezu beliebig viele Teilnehmer in Gruppen zu je 6 Personen eingeteilt. Diese erarbeiten gemeinsam Lösungen. Nach 6 Minuten wird die kreative Phase unterbrochen und die Gruppensprecher tragen die Lösungen vor. Die Regeln sind dabei die gleichen wie beim Brainstorming.

Anschließend werden die Ergebnisse diskutiert, neue Problemstellungen formuliert und diese wieder in den Gruppen erarbeitet.

Methode 6-3-5 – Brainwriting

Hier besteht die Gruppe aus genau 6 Personen. Jeder erhält ein Formular und trägt auf diesem 3 Lösungsansätze innerhalb 5 Minuten ein. Anschließend wird jedes Formular dem rechten Nachbarn weiter gereicht und dieser trägt fügt 3 weitere Lösungsansätze hinzu. Dies wird solange wiederholt, bis jedes Formular bearbeitet wurde.

Methode 6-3-5 - 6 Personen, 3 Ideen, 5 Durchgänge
Methode 6-3-5 – 6 Personen, 3 Ideen, 5 Durchgänge

Diskursive Methoden

Die diskursive Methoden liefern in derselben Zeit wie bei den intuitiven Methoden weniger Ideen. Hier wird die Lösungssuche systematisch und bewusst erarbeitet.

Morphologischer Kasten

Der Morphologische Kasten ist eine Matrix zur Findung einer Gesamtlösung. Hier werden zu allen erarbeiteten Teilfunktionen Einzellösungen aufgelistet (in einzelnen Zeilen). Anschließend kann, durch die Kombination der verschiedenen Einzellösungen, mehrere Gesamtlösungen generiert werden. Dabei ist zu achten, dass nur Verträgliches miteinander kombiniert werden darf.

Konstruktionskataloge

In Konstruktionskatalogen befinden sich bekannte und bewährte Lösungen für bestimmte Funktionen einer Konstruktion. Hierbei kann eine Menge an Zeit gespart werden, da man eine schnelle Übersicht über mögliche Lösungen bekommt.

Auch Kataloge von Herstellern und Anbietern können hilfreich und inspirierend sein.

Bewertungsmethoden

Sind verschiedene Lösungen erarbeitet geht es an die Bewertungsmethoden (Grobbewertung, Feinbewertung) der einzelnen. Ziel ist es, schrittweise und systematisch das Lösungsfeld einzugrenzen und eine „optimale“ Lösungsvariante herauszukristallisieren.